本实用新型专利技术提供一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，注浆孔装置包括第一套管，第一套管设置在巷道周围的岩层内；用于提供定位和支撑；第二套管，第二套管的外径小于第一套管的内径；第二套管同心设置在第一套管内，第二套管内设有注浆孔；短管，短管连接在第二套管的左侧，短管上设有压力表；堵头，堵头连接在短管左侧，堵头内设有球形腔体，球形腔体内设有第二闸水阀。本实用新型专利技术使得导水断层治理断层工期变短、工程量较少、费用低、准确率高。
A Grouting Hole Device Based on High Pressure Deep Hole Grouting
【技术实现步骤摘要】
一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置
本技术属于隧道全断面注浆
，具体涉及一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置。
技术介绍
隧道全断面注浆技术是隧道工程中针对过软弱富水地层、破碎带等土质较差的异常段常采用的施工方法，通过对隧道围岩施工小导管进行注浆起到加固土体与防水的作用，目前在现场施工时，通常采取岩性观测对比法、测试化法等，但以往采用的这些方法具有工程量大、费用高、准确率低等特点。目前煤矿主采煤主要为带压开采煤层，煤层底板承受奥灰水压力约为1MPa，煤层与奥灰水距离约为40～60m，由于煤底板奥灰富水性强且断层发育，安全开采受到底板奥灰水的威胁，近年来全国煤矿突水数据显示，70％的突水事故都发生在巷道掘进过程中，掘进过程中遇到断层导通奥灰水时特别易发突水事故。采用以往固底板为主的断层设计方法治理这两个断层治理工期长，效果不理想，某些断层虽然落差仅为3m，但是该断层导水性强，前探钻孔出水量高，迎头打钻位置巷道顶板出水25m3/h，施工条件差，奥灰层位给其治理带来了极大的难度。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的基于高压深孔注浆的注浆孔装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置以至少解决目前的注浆孔装置无法实现在高压深孔注浆的同时小导管同步进行注浆的不足。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，所述注浆孔装置包括，第一套管，所述第一套管设置在巷道周围的岩层内；用于提供定位和支撑；第二套管，所述第二套管的外径小于所述第一套管的内径；所述第二套管同心设置在所述第一套管内，所述第二套管内设有注浆孔；短管，所述短管连接在所述第二套管的左侧，所述短管上设有压力表；堵头，所述堵头连接在所述短管左侧，所述堵头内设有球形腔体，所述球形腔体内设有第二闸水阀。如上所述的一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，优选，所述第一套管和所述第二套管沿周向均分布多个通孔，用于浆液从套管内流出，形成封固的整体。如上所述的一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，优选，所述第二套管的长度大于所述第一套管的长度，所述第一套管和所述第二套管的左端平齐设置；所述第一套管和所述第二套管之间、所述第二套管和所述注浆孔之间均设有相同厚度的砂浆层。如上所述的一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，优选，所述第一套管左端连接有第一法兰，所述第二套管左端连接有第二法兰，所述短管的右端连接有第三法兰；所述第一法兰、所述第二法兰和所述第三法兰紧贴连接在一起；所述第二法兰位于所述第一法兰和所述第三法兰之间；优选地，所述短管的内径与所述第二套管的内径相同。如上所述的一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，优选，所述短管外壁连通设有测压管，所述测压管内设有第一闸阀，所述测压管上端连接有压力表；所述第一闸阀用于连通所述压力表与所述短管。如上所述的一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，优选，所述注浆孔有三组，分别为第一组注浆孔、第二组注浆孔和第三组注浆孔；每一组所述注浆孔均沿施工巷道的四周均匀分布，所述第一组注浆孔与所述第三组注浆孔分布方式相同，且与所述第二组的分布方式不同；优选地，所述第一组注浆孔和第三组注浆孔与巷道中心线夹角为11～25°，孔深为43～56m；再优选地，所述第二组注浆孔与巷道中心线夹角为15～22°，孔深为57～62m。一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置的施工方法，所述施工方法包括如下步骤：步骤一，确定钻孔施工工艺程序：钻具开孔钻进并下入第一套管→注双液浆封固→承压试验合格后→钻具开孔钻进并下入第二套管→注双液浆封固→承压试验合格后→钻具开孔钻进至设计深度→观测出水钻孔终孔的水量、水压及水温；步骤二，下入第一套管和第二套管并将其固定：采用钻头A先向前钻进，然后下入第一套管，再注速凝膨胀封孔剂进行封固；采用钻头B先向前钻进，然后下入第二套管，注双液浆进行封固；步骤三，止水检查：步骤二中的第一套管和第二套管封固后，利用高压泥浆泵分别对第一套管和第二套管进行止水质量检查，再用钻头C进行钻进。如上所述的基于高压深孔注浆的注浆孔装置的施工方法，优选，所述步骤一中，所述双液浆中水泥浆与水玻璃体积比为1:1～1:0.6。如上所述的基于高压深孔注浆的注浆孔装置的施工方法，优选，所述步骤二中，封固用的注浆加固材料为P.O42.5硅酸盐水泥、水和35～40波美度的水玻璃；所述钻头A采用Φ168mm的钻头，向前钻进的距离为6m；所述钻头B采用Φ127mm的钻头，向前钻进的距离为12m；所述双浆液中水泥浆水灰比1：1，水泥浆与水玻璃体积比1：0.6。如上所述的基于高压深孔注浆的注浆孔装置的施工方法，优选，所述步骤二中，注浆终压为9MPa。与最接近的现有技术相比，本技术提供的技术方案具有如下优异效果：本技术的基于高压深孔注浆的注浆装置使得在高压深孔注浆的同时小导管能够同步进行注浆；同时第一轮注浆管和第三轮注浆管的布置方式一样，第二轮注浆管的布置方式与第一轮注浆管和第三轮注浆管不同。这样设置使得巷道在掘进过程中的强度得到保证，防止了导水断层带来的危害。此外，两个套管之间、第一套管和注浆孔之间均设有相同厚度的砂浆层。两个套管沿其周向均分布多个通孔，用于浆液从套管内流出，可以形成一个封固的整体。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。其中：图1为本技术实施例的高压注浆孔孔口布置图；图2为本技术实施例的高压注浆孔平面示意图；图3为本技术实施例的高压注浆孔剖面示意图；图4为本技术实施例的第一、三轮注浆断面效果示意图；图5为本技术实施例的第二轮注浆断面效果示意图；图6为本技术实施例的断面深孔注浆布孔整体效果示意图；图7为本技术实施例的小导管s组布置断面示意图；图8为本技术实施例的导管q组布置断面示意图；图9为本技术实施例的小导管平面布置示意图；图10为本技术实施例的小导管剖面布置示意图；图11为本技术实施例的小导管结构示意图。图中：11、第一套管；12、第二套管；13、注浆孔；14、第一法兰；15、第二法兰；16、第三法兰；17、压力表；18、第一闸阀；19、短管；110、第二闸阀；111、第四法兰；112、堵头；21、第一轮注浆管；22、第二轮注浆管；23、第三轮注浆管；31、巷道；41、左帮；42、右帮；43、第三闸阀；44、钢筋；51螺纹；52、钢花管；53、尖端；54、出浆孔；s1、第一组导管；s2、第二组导管；s3、第三组导管；s4、第四组导管；q1、第五组导管；q2、第六组导管；q3、第七组导管；q4、第八组导管。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。本技术中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，其特征在于，所述注浆孔装置包括，第一套管，所述第一套管设置在巷道周围的岩层内；用于提供定位和支撑；第二套管，所述第二套管的外径小于所述第一套管的内径；所述第二套管同心设置在所述第一套管内，所述第二套管内设有注浆孔；短管，所述短管连接在所述第二套管的左侧，所述短管上设有压力表；堵头，所述堵头连接在所述短管左侧，所述堵头内设有球形腔体，所述球形腔体内设有第二闸水阀。
【技术特征摘要】
1.一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，其特征在于，所述注浆孔装置包括，第一套管，所述第一套管设置在巷道周围的岩层内；用于提供定位和支撑；第二套管，所述第二套管的外径小于所述第一套管的内径；所述第二套管同心设置在所述第一套管内，所述第二套管内设有注浆孔；短管，所述短管连接在所述第二套管的左侧，所述短管上设有压力表；堵头，所述堵头连接在所述短管左侧，所述堵头内设有球形腔体，所述球形腔体内设有第二闸水阀。2.如权利要求1所述的一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，其特征在于，所述第一套管和所述第二套管沿周向均分布多个通孔，用于浆液从套管内流出，形成封固的整体。3.如权利要求1所述的一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，其特征在于，所述第二套管的长度大于所述第一套管的长度，所述第一套管和所述第二套管的左端平齐设置；所述第一套管和所述第二套管之间、所述第二套管和所述注浆孔之间均设有相同厚度的砂浆层。4.如权利要求1所述的一种基于高压深孔注浆的注浆孔装置，其特征在于，所述第一套管左端连接有第一法兰，所述第二套管左端连接有第二法兰，所述短管的右端连接有第三法...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘结高，程爱民，翟恩发，孔皖军，郑根源，高银贵，尹宏昌，王宏伟，李全伦，史志国，国伟，常成林，赵少博，薛悟强，王印，吴寒，
申请(专利权)人：淮矿西部煤矿投资管理有限公司，鄂尔多斯市华兴能源有限责任公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15
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